Patent DE-102009024533-B4 (DE)
Title: Elektromotor
Inventor: KARWATH ARNO
IPC: F04D27/00
Filed: 2009-06-10
Granted: 2018-12-13
Abstract: Elektromotor zum Anschluss an eine Gleichstromquelle (44), welcher Motor (102) aufweist:
 Einen Gleichstrom-Zwischenkreis (30, 32);
 einen permanentmagnetischen Rotor (104; 232);
 eine Ansteuerschaltung mit einer Vollbrücke (114; 200), bei der in der einen Brückenhälfte, die mit dem einen Pol des Gleichstrom-Zwischenkreises (30, 32) verbunden ist, Halbleiterschalter eines vorgegebenen Typs angeordnet sind,
 und in der anderen Brückenhälfte, die mit dem anderen Pol des Zwischenkreises verbunden ist, Halbleiterschalter eines anderen vorgegebenen Typs angeordnet sind;
 einen Stator mit einer Statorwicklungsanordnung (106; 204, 206, 208), deren Bestromung durch die Vollbrücke (114; 200) steuerbar ist;
 eine programmgesteuerte Rechenanordnung (80) zur Ansteuerung der Vollbrücke (114; 200), welche Rechenanordnung (80) dazu ausgebildet ist, die Halbleiterschalter (120, 124; 210, 212, 214) der einen Brückenhälfte mit einem PWM-Signal (136, 136', 136", 136"') zu versorgen, und die Halbleiterschalter (118, 122; 218, 220, 222) der anderen Brückenhälfte mit einem Kommutierungssignal (O1, O2; 150, 150', 150'") zur Kommutierung dieser Halbleiterschalter zu versorgen;
 eine Stromversorgungseinrichtung (52) zur Stromversorgung der programmgesteuerten Rechenanordnung (80), welche Stromversorgungseinrichtung durch eine Diodenanordnung (42, 55) von der Stromversorgung des Motors (102; 202) getrennt ist, so dass bei Stromausfall die programmgesteuerte Rechenanordnung (80) unabhängig vom Motor (102; 202) deaktivierbar ist und dann keine Signale mehr für die Halbleiterschalter der Vollbrücke liefert;
 und mindestens einen Energiespeicher (170), welcher mindestens einem Halbleiterschalter (118, 122; 218, 220, 222) der anderen Brückenhälfte zugeordnet und im Betrieb des Motors (102; 202) aus dem Gleichstrom-Zwischenkreis (30, 32) aufladbar ist, und dessen Ladung bei Wegfall der Signale von der programmgesteuerten Rechenanordnung (80) dazu dient, den mindestens einen zugeordneten Halbleiterschalter (118, 122; 218, 220, 222) der anderen Brückenhälfte leitend zu steuern und dadurch die Statorwicklungsanordnung (106; 204, 206, 208) über diesen mindestens einen Halbleiterschalter (118, 122; 218, 220, 222) im Kurzschluss zu betreiben, um den permanentmagnetischen Rotor (104; 232) nach Wegfall der Signale von der programmgesteuerten Rechenanordnung (80) automatisch abzubremsen, wobei
 als Energiespeicher ein erster Kondensator (170) vorgesehen ist, welcher über einen Ladekreis (174) aus dem Gleichstrom-Zwischenkreis (30, 32) aufladbar ist,
 jedem von mindestens zwei Halbleiterschaltern (118, 122; 218, 220, 222) der anderen Brückenhälfte ein Hilfskondensator (166, 166', 166", 166'") zugeordnet ist, welcher über einen Ladekreis (176, 176') mit dem ersten Kondensator (170) verbunden ist und im geladenen Zustand den zugeordneten Halbleiterschalter (118, 122; 218, 220, 222) leitend steuert,
 jedem der Hilfskondensatoren (166, 166') ein Spannungsbegrenzungsglied (168, 168') zugeordnet ist, welches die Ladespannung (u_C) des zugeordneten Hilfskondensators (166, 166') auf einen vorgegebenen Wert begrenzt und dem Hilfskondensator (166, 166') ein steuerbarer Halbleiterschalter (164) zugeordnet ist, welcher im leitenden Zustand eine Entladung des Hilfskondensators (166) bewirkt und dadurch den zugeordneten Halbleiterschalter (118, 122) in einen nicht leitenden Zustand steuert.